用于控制风力涡轮机的方法和系统与流程

文档序号:26308200发布日期:2021-08-17 13:48阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于控制风力涡轮机的方法,所述风力涡轮机具有:

-带有至少两个转子叶片(30、31)的转子(130);

-1p单叶片控制器(210),用于围绕转子叶片的各自的纵轴线按第一转子阶数以循环方式单独地控制转子叶片;以及

-部分载荷范围(t)和全载荷范围(v),它们在额定工作点上彼此相邻,

所述方法具有下列步骤中的至少一个步骤:

-如果风力涡轮机的第一运行变量的值超过了预定的下阈值,特别是通过逐渐增加1p单叶片控制器来激活(s25)1p单叶片控制器,这个运行变量在风力涡轮机的第一运行点处具有预定的下阈值,第一运行点处在部分载荷范围或全载荷范围内或者是额定工作点;和/或

-如果风力涡轮机的第一或第二运行变量的值超过了预定的上阈值,特别是通过逐渐减小1p单叶片控制器来禁用(s45)1p单叶片控制器,这个运行变量在风力涡轮机的中止风速之下、特别是在风力涡轮机的第二运行点处具有预定的上阈值,第二运行点处在全载荷范围内。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一和/或第二运行变量取决于发电机转矩、转速(ω)、功率(pel)、转子叶片围绕它们的各自的纵轴线的共同的控制角(βkoll)、特别是在预定的时间段内的平均的风速、叶片弯矩、转子推力(f)和/或额定值。

3.按照前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一运行点在达到风力涡轮机的额定功率时处于其额定转速至少65%和/或至多110%、特别是至多99%,和/或其额定转矩的至少35%和/或至多65%和/或其推力的至少55%和/或至多85%的载荷范围内。

4.按照前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述第二运行点处于转子叶片具有在0°和10°之间或者在13°和37°之间的叶片角和/或所述风力涡轮机在达到其额定功率时具有其推力的至少45%和/或至多75%的载荷范围。

5.按照前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在所述风力涡轮机的额定转矩的至少5%和/或至多45%和/或特别是共同的叶片角的至少2°的区间内逐渐增加和/或减小所述1p单叶片控制器。

6.按照前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述风力涡轮机额外具有用于围绕转子叶片的各自的纵轴线按第n个转子阶数以循环方式单独地控制转子叶片的np单叶片控制器(220)并且所述方法具有下列步骤中的至少一个步骤:

-如果所述风力涡轮机的运行变量的值超过了预定的下极限值,特别是通过逐渐增加np单叶片控制器来激活(s65)np单叶片控制器;和/或

-如果所述风力涡轮机的运行变量的值超过了预定的上极限值,特别是通过逐渐减小np单叶片控制器来禁用(s85)np单叶片控制器。

7.按照前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述下极限值对应于比下阈值更小的风速和/或所述上极限值对应于比上阈值更小的风速和/或所述风力涡轮机的在下极限值和上极限值之间的运行范围区间、特别是风速区间,比所述风力涡轮机的在下阈值和上阈值之间的运行范围区间、特别是风速区间,特别是小了至少20%。

8.一种用于控制风力涡轮机的系统,所述风力涡轮机具有:

-带有至少两个转子叶片(30、31)的转子(130);

-1p单叶片控制器(210),用于围绕转子叶片的各自的纵轴线按第一转子阶数以循环方式单独地控制转子叶片;以及

-部分载荷范围(t)和全载荷范围(v),它们在额定工作点上彼此相邻,

其中,所述系统设置用于执行按照前述权利要求中任一项所述的方法和/或具有:

-如果风力涡轮机的第一运行变量的值超过了预定的下阈值,特别是通过逐渐增加1p单叶片控制器来激活1p单叶片控制器的器件,这个运行变量在风力涡轮机的第一运行点处具有预定的下阈值,第一运行点处在部分载荷范围或全载荷范围内或者是额定工作点;和/或

-如果风力涡轮机的第一或第二运行变量的值超过了预定的上阈值,特别是通过逐渐减小1p单叶片控制器来禁用1p单叶片控制器的器件,这个运行变量在风力涡轮机的中止风速之下、特别是在风力涡轮机的第二运行点处具有预定的上阈值,第二运行点处在全载荷范围内。

9.一种用于执行按照前述权利要求中任一项所述的方法的计算机程序产品,带有储存在能由计算机读取的介质上的程序代码。


技术总结
本发明公开了一种用于控制风力涡轮机的方法,风力涡轮机具有带有至少两个转子叶片(30、31)的转子(130)、用于围绕转子叶片的各自的纵轴线按第一转子阶数以循环方式单独地控制转子叶片的1P单叶片控制器(210)以及在额定工作点上彼此相邻的部分载荷范围(T)和全载荷范围(V),该方法具有下列步骤中的至少一个步骤:‑如果风力涡轮机的第一运行变量的值超过了运行变量具有风力涡轮机在第一运行点处的预定的下阈值,特别是通过逐渐增加1P单叶片控制器来激活(S25)1P单叶片控制器,所述第一运行点处在部分载荷范围或全载荷范围中或者是额定工作点;和/或‑如果风力涡轮机的第一或第二运行变量的值超过了预定的上阈值,特别是通过逐渐减小1P单叶片控制器来禁用(S45)1P单叶片控制器,这个运行变量在风力涡轮机的中止风速之下、特别是在风力涡轮机的第二运行点处具有预定的上阈值,第二运行点处在全载荷区域中。

技术研发人员:斯维尼亚·沃特曼;蒂莫·普雷斯
受保护的技术使用者:西门子歌美飒可再生能源服务股份有限公司
技术研发日:2019.12.23
技术公布日:2021.08.17
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